浅谈流媒体技术及其应用

臧海英,张晓伟,张海成

一、流媒体技术基础

流媒体是一种应用流技术在网络上传输的多媒体文件。所谓的流技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放在网站服务器上,让用户边下载边观看、收听,而无须等整个压缩文件下载到自己的机器上后才可以观看的网络传输技术。

二、流媒体技术的应用

Internet的不断发展决定了流媒体应用广阔的市场前景。流媒体技术及其相关产品将广泛用于远程教育、网络电台、视频点播、收费播放等。流媒体技术在企业一级的可能应用包括电子商务、远程培训、视频会议、客户支持等。下面简介一些主要的流媒体应用。

1. 视频播出

娱乐是流媒体的重要应用场合。用摄像机或其他装置获得视频信号后,就可以通过站点进行基于Internet的现场直播;或者保存为流媒体格式的文件,以供按需播放。同时,需要在一台较高配置的PC机或服务器上安装上普通视频采集卡和声卡,然后通过视频采集卡输入视频和通过声卡输入声音信号,这样就可以用实时编码工具来进行直播或录制成流媒体文件。在这种应用中可加入一定的计费手段,从而能够提供有偿多媒体内容服务。

2. 视频会议

视频会议和远程教学有很多类似之处,但它对实时性的要求更高。在一个视频会议中,各个会议点用音/视频采集设备得到多媒体内容信息,经过数字化后用某种压缩方法进行压缩。压缩数据可以通过网络直接在各个会议点之间组播,或传到多点处理器(MP)经过合成或转换后再向各与会点组播。但不管采用哪种方式,都需要保证以尽量小的时延在各个点进行回放,这正是流媒体技术发挥作用的地方。虽然,视频会议的音/视频可以保存在DSM中,但这样做没有太大的意义。

3. Internet直播

随着Internet技术的发展和普及,在Internet上直接收看体育赛事、重大庆典、商贸展览成为很多网民的愿望,而很多厂商希望借助网上直播的形式将自己的产品和活动传遍全世界。这些需求促成了Internet直播的形成,但是网络的带宽问题一直困扰着Internet直播的发展,不过随着宽带网的不断普及和流媒体技术的不断改进,Internet直播已经从实验阶段走向实用,并能够提供较满意的音视频效果。流媒体技术在Internet直播中充当着重要角色,首先,流媒体技术实现了在低带宽环境下提供高质量的音视频信息;其次,智能流媒体技术可以保证不同连接速率下的用户能够得到不同质量的音视频效果;最后,流媒体的组播技术可以大大减少服务器端的负荷,同时最大限度地节省带宽。

4. 远程教育

由于当前网络带宽的限制,流媒体无疑是最佳的选择,学生可以在家里通过一台计算机、一条电话线、一只Modem就可以参加到远程教学中来。对于教师来讲,也无须作过多的准备,授课方法基本与传统授课方法相同,只不过面对的是摄像头和计算机而已。就目前来讲,能够在互联网上进行多媒体交互教学的技术多为流媒体,像Real System、Flash、Shockwave等技术就经常应用到网络教学中。远程教育是对传统教育模式的一次革命。它能够教学和管理于一体,突破了传统面授的局限,为学习者在空间和时间上都提供了便利。

5. 远程医疗

远程医疗是指通过互联网和多媒体技术在相隔较远的求医者和医生之间进行双向信息传送,完成求医者的信息搜集、诊断以及医疗方案的实施等过程。与传统的“面对面”的医疗模式相比,它使得高水平的医疗服务能在更广的范围内进行共享,让更多的人享受高水平的医疗服务。我国地域辽阔,人口众多,医疗水平发展不平衡,三级医院基本上都在大中城市,高精尖设备的配置也是大城市居多。而对于远在边区或基层的病人来说,由于医疗条件不足,危重疑难病都要转往上级医院进行会诊。不仅如此,到远地就诊,相应的增加了交通费、家属陪同费和住院医疗费用,加上路途颠簸,给病人本以脆弱的身体加重了负担,一些没有条件到大医院就诊的病人则可能耽误了诊疗。这说明在我国发展远程医疗事业不仅具有现实意义,而且拥有广阔的市场空间。

6. 流媒体图书馆

随着技术的进步,越来越多的各种形式的介质媒体出现在图书馆中,如录像带、录音带,CD、VCD乃至近年逐渐流行的DVD等,读者获取信息来源从传统的文字逐步扩展到声音、图像,甚至是互动式的音像资料。与图书报刊相比,音像资料由于自身介质的特点,更容易受到损坏而失去作用,因而,如何做好管理工作,让它更好地为读者服务则成为我们面临的新课题。

把流媒体核技术引入图书馆的音像资料管理,正是基于易于管理、使用方便的原则。简单来说就是:把现有音像资料进行编码后变成体积相对较小的流媒体文件并放到网络服务器上,读者通过馆内的计算机进行点播式收听、收看,达到了“易于收藏管理,方便使用”的目的。

7. 移动流媒体

无线网络中流媒体业务主要是面向cdma2000和GPRS、UMTS等提供较高分组带宽(100kbit/s以上)的无线网络,根据流媒体源的不同,可分为视频业务和音频业务。目前基于有线的VOD、AOD等业务,受到用户的广泛欢迎。在无线网络上,随着空中接口的带宽增加,为流媒体的业务提供了良好的物理基础,结合无线应用的不受时间、地点限制的业务灵活性,移动流媒体业务将会更加丰富和具有吸引力。基于流媒体典型的业务应用,比如世界杯精彩进球片段回放,移动商务中股指、期指回放,电影精彩片断欣赏,流行音乐欣赏等丰富的节目。另外,通过视频卡进行视频、音频源的采集,可以完成节目的直播,电视、CD等节目源的实时播放。移动流媒体业务的功能是给移动用户提供在线的不间断的声音、影像或动画等多媒体播放,而无须用户事先下载到本地。移动流媒体可以提供视频点播/视频直播、音频点播/音频直播,内容可以是电视节目、录像、娱乐信息、体育频道、音乐欣赏、新闻、动画等。

三、结束语

从前面的叙述可以看出,流媒体技术包含了从服务器构架到网络协议等一系列技术,转变了传统互联网限于文本和图片的二维呆板的内容表现形式,是宽带应用的发展方向。同时流媒体能够广泛应用于VOD、远程教学、视频会议、交互视频游戏等,能大大拓宽服务范围,因此各运营商都看好流媒体业务,并希望能够以此带动宽带产业进入高速发展的时期。可以预见,流媒体业务将成为宽带网络上的主流信息业务。

(秦皇岛职业技术学院)